Glyantrypine家族生物碱衍生物及其制备和在防治植物病毒病菌病中的应用

技术领域

本发明涉及Glyantrypine家族生物碱衍生物及其制备和在防治植物病毒病菌病中的应用，属于农业防护技术领域。

背景技术

Glyantrypine家族生物碱是含吡嗪[2，1-b]喹唑啉-3，6-二酮骨架并与吲哚相连的一大类生物碱，主要来自海洋和陆地真菌的次级代谢产物。1992年帝国理工大学Mantle课题组从Aspergillus clavatus的次级代谢产物中分离出glyantrypine生物碱，并通过生物合成分析、质谱、核磁共振氢谱碳谱对其结构进行了鉴定(J.Chem.Soc.，Perkin Trans 11992，1495-1496.)。1995年大阪药科大学Numata课题组从深海鱼Pseudolabrus japonicus胃肠道分离物Aspergillus fumigatus中分离出七个新的fumiquinazolines(FQs)A-G生物碱，通过光谱、X射线分析和一些化学转化确立了它们的立体结构和构型。所有的该类化合物对培养的P388细胞显示出中等的细胞毒性(J.Chem.Soc.，Perkin Trans.1 1995，2345-2353.)。2013年中国海洋大学李德海课题组从红树林真菌Cladosporium sp.PJX-41培养液中分离出6种新的吲哚类生物碱，包括5种新的glyantrypine衍生物和一种新的吡嗪基喹唑啉衍生物，对这一系列化合物的抗病毒活性的研究表明，3-羟基取代的glyantrypine表现出较弱的抗H1N1活性(J.Nat.Prod.2013，76，1133-1140.)。目前为止，还没有关于Glyantrypine家族生物碱衍生物I-1～I-10合成方法以及Glyantrypine家族生物碱衍生物在防治植物病毒病菌病方面的报道。

发明内容

针对现有技术不足，本发明提供Glyantrypine家族生物碱衍生物及其制备方法和在防治植物病毒病菌病中的应用。本专利的Glyantrypine家族生物碱衍生物具有很好的抗植物病毒和病菌活性。

本发明的Glyantrypine家族生物碱衍生物为下述I-1～I-10所示的化合物(结构式一)。

上述化学结构式I-1～I-10的合成方法如下：

Glyantrypine家族生物碱衍生物I-1～I-2的合成：按照方程式一所示的方法制备，首先以乙腈做溶剂，三乙胺做缚酸剂，靛红酸酐(1)和L-色氨酸甲酯盐酸盐(2)80℃加热生成中间体3，然后以二氯甲烷作溶剂，中间体3和相应的Fmoc-丙氨酰氯室温反应生成中间体4a～4b，然后以二氯甲烷作溶剂溶，中间体4a～4b在Ph

Glyantrypine家族生物碱衍生物I-3～I-7的合成：按照方程式二所示的方法制备，首先乙二醇做溶剂，邻氨基苯甲酰肼(6)与苯酐(7)反应生成中间体8，中间体8在POCl

Glyantrypine家族生物碱衍生物I-8～I-10的合成：按照方程式三所示的方法制备，以间二甲苯作溶剂，相应的邻氨基苯甲酰胺10a～10c与4，4-二甲基环己酮(11)在对甲苯磺酸一水合物的作用下150℃加热生成I-8～I-10。

本发明的Glyantrypine家族生物碱衍生物I-1～I-10表现出很好的抗植物病毒和病菌活性，能很好地抑制烟草花叶病毒(TMV)和黄瓜枯萎，花生褐斑，苹果轮纹，小麦纹枯，玉米小斑，西瓜炭疽，水稻恶苗，番茄早疫，小麦赤霉，水稻稻瘟，辣椒疫霉，油菜菌核，黄瓜灰霉，水稻纹枯14种植物病菌。

具体实施方式

下述的实施例和生测试验结果可用来进一步说明本发明，但不意味着限制本发明。

实施例1：Glyantrypine家族生物碱衍生物I-1的合成。

第一步，中间体3的合成。将靛红酸酐(1)(15g，92mmol)和L-色氨酸甲酯盐酸盐(2)(24g，92mmol)，三乙胺(14mL，96.6mmol)加入到乙腈中，80℃加热。TLC检测反应结束，旋掉大部分溶剂，加入乙酸乙酯溶解，用饱和食盐水洗涤有机相，用石油醚/乙酸乙酯重结晶，得黄色固体26g，收率85％，熔点125-127℃。

第二步，中间体4a的合成。将中间体3(5g，14.8mmol)和Fmoc-D-ala-Cl(5.6g，17.8mmol)加入到二氯甲烷中，室温反应过夜，TLC检测反应结束，加入饱和碳酸钠溶液淬灭，饱和食盐水洗涤有机相，二氯甲烷/石油醚重结晶得黄色固体6.5g，收率81％，熔点145-147℃。

第三步：I-1合成。将中间体4a(1g，1.6mmol)，碘单质(2g，8mmol)，三苯基膦(2.1g，8mmol)，N，N-二异丙基乙胺(2.5mL，16mmol)加入到二氯甲烷中，室温搅拌。TLC检测反应结束，饱和碳酸钠溶液、饱和食盐水洗涤有机相，柱层析(V(石油醚)∶V(乙酸乙酯)＝5∶1，with2％Et

实施例2：Glyantrypine家族生物碱衍生物I-2的合成。

第一步，中间体4b的合成。将中间体3(5g，14.8mmol)和Fmoc-L-ala-Cl(5.6g，17.8mmol)加入到二氯甲烷中，室温反应过夜，TLC检测反应结束，加入饱和碳酸钠溶液淬灭，饱和食盐水洗涤有机相，二氯甲烷/石油醚重结晶得黄色固体6.7g，产率83％，熔点128-130℃。

第二步，I-2合成。将中间体4b(1g，1.6mmol)，碘单质(2g，8mmol)，三苯基膦(2.1g，8mmol)，N，N-二异丙基乙胺(2.5mL，16mmol)加入到二氯甲烷中，室温搅拌。TLC检测反应结束，饱和碳酸钠溶液、饱和食盐水洗涤有机相，柱层析(V(石油醚)∶V(乙酸乙酯)＝5∶1，with2％Et

实施例3：Glyantrypine家族生物碱衍生物I-3的合成。

第一步，中间体8的合成。将邻氨基苯甲酰肼(6)(1.51g，10mmol)和苯酐(7)(1.48g，10mmol)加入到乙二醇中，150℃加热，TLC检测原料消失，冷却至室温，减压抽滤，用乙酸乙酯洗涤滤饼，得土黄色固体2.1g，产率80％，熔点288-290℃。

第二步，中间体9的合成。将中间体8(1g，3.8mmol)加入到POCl

第三步：I-3的合成。将中间体9(700mg，2.5mmol)加入到二乙基丁胺(5mL)中60℃加热，TLC检测反应结束，减压抽滤，得白色固体670mg，产率71％，熔点178-180℃。

实施例4：I-4的合成。将中间体9(700mg，2.5mmol)加入到四氢吡咯(5mL)中60℃加热，TLC检测反应结束，减压抽滤，得黄色固体505mg，产率64％，熔点203-205℃。

实施例5：I-5的合成。将中间体9(700mg，2.5mmol)加入到2-四氢糠胺(5mL)中60℃加热，TLC检测反应结束，减压抽滤，得黄色固体700mg，产率81％，熔点156-158℃。

实施例6：I-6的合成。将中间体9(700mg，2.5mmol)加入到环己甲胺(5mL)中60℃加热，TLC检测反应结束，减压抽滤，得白色固体528mg，产率59％，熔点214-216℃。

实施例7：I-7的合成。将中间体9(700mg，2.5mmol)加入到2-噻吩甲胺(5mL)中60℃加热，TLC检测反应结束，减压抽滤，得白色固体653mg，产率73％，熔点247-249℃。

实施例8：I-8的合成。将2-氨基-4硝基苯甲酰胺(10a)(1.3g，7.35mmol)、5，5-二甲基-1，3-环己二酮(11)(1g，7.35mmol)、对甲苯磺酸一水合物(2.8g，14.7mmol)加入到间二甲苯中，150℃加热，TLC检测反应结束，乙酸乙酯萃取，饱和食盐水洗涤有机相，柱层析(V(石油醚)∶V(乙酸乙酯)＝10∶1)得白色固体1.6g，产率77％，熔点145-147℃。

实施例9：I-9的合成。将2-氨基-5氟苯甲酰胺(10b)(1.1g，7.35mmol)、5，5-二甲基-1，3-环己二酮(11)(1g，7.35mmol)、对甲苯磺酸一水合物(2.8g，14.7mmol)加入到间二甲苯中，150℃加热，TLC检测反应结束，乙酸乙酯萃取，饱和食盐水洗涤有机相，柱层析(V(石油醚)∶V(乙酸乙酯)＝10∶1)得白色固体1.5g，产率81％，熔点112-114℃。

实施例10：I-10的合成。将2-氨基-5氯苯甲酰胺(10c)(1.2g，7.35mmol)、5，5-二甲基-1，3-环己二酮(11)(1g，7.35mmol)、对甲苯磺酸一水合物(2.8g，14.7mmol)加入到间二甲苯中，150℃加热，TLC检测反应结束，乙酸乙酯萃取，饱和食盐水洗涤有机相，柱层析(V(石油醚)∶V(乙酸乙酯)＝10∶1)得白色固体1.6g，产率81％，熔点137-139℃。

实施例11：抗烟草花叶病毒活性的测定，测定程序如下：

1、病毒提纯及浓度测定：

病毒提纯及浓度测定参照南开大学元素所生测室编制烟草花叶病毒SOP规范执行。病毒粗提液经2次聚乙二醇离心处理后，测定浓度，4℃冷藏备用。

2、化合物溶液配制：

称量后，化合物和病毒唑原药加入DMF溶解，制得1×10

3、活体保护作用：

选长势均匀一致的3-5叶期珊西烟，全株喷雾施药，每处理3次重复，并设1‰吐温80水溶液对照。24h后，叶面撒布金刚砂(500目)，用毛笔蘸取病毒液，在全叶面沿支脉方向轻擦2次，叶片下方用手掌支撑，病毒浓度10μg/mL，接种后用流水冲洗。3d后记录病斑数，计算防效。

4、活体治疗作用：

选长势均匀一致的3-5叶期珊西烟，用毛笔全叶接种病毒，病毒浓度为10μg/mL，接种后用流水冲洗。叶而收干后，全株喷雾施药，每处理3次重复，并设1‰吐温80水溶液对照。3d后记录病斑数，计算防效。

5、活体钝化作用：

选长势均匀一致的3-5叶期珊西烟，将药剂与等体积的病毒汁液混合钝化30min后，摩擦接种，病毒浓度20μg/mL，接种后即用流水冲洗，重复3次，设1‰吐温80水溶液对照。3d后数病斑数，计算结果。

抑制率(％)＝[(对照枯斑数-处理枯斑数)/对照枯斑数]×100％

首先在处理剂量500μg/mL条件下所有化合物的抗烟草花叶病毒活体钝化活性测试，将相对抑制率大于40％的化合物再进行处理剂量500μg/mL条件下的活体治疗和活性保护活性测试。阳性对照为商品化抗植物病毒药剂病毒唑。

表1 Glyantrypine家族生物碱衍生物I-1～I-10的抗烟草花叶病毒(TMV)活性测试结果：

从表中数据得出，Glyantrypine家族生物碱衍生物I-1～I-10在处理剂量为500μg/mL的浓度下都表现出不错的抗TMV活性，其中衍生物I-1～I-4、I-6、I-9、I-10都表现出与病毒唑相当或优于病毒唑的抗TMV活性。

实施例12：抗菌活性测试，测定程序如下：

离体杀菌测试，菌体生长速率测定法(平皿法)：

将一定量药剂溶解在适量丙酮内，然后用含有200μg/mL乳化剂水溶液稀释至所需浓度，然后各吸取1mL药液注入培养皿内，再分别加入9mL培养基，摇匀后制成50μg/mL的含药平板，以添加1mL灭菌水的平板做空白对照。用直径4mm的打孔器沿菌丝外缘切取菌盘，移至含药平板上。每处理重复三次。将培养皿放在24±1℃恒温培养箱内培养。48小时后调查各处理菌盘扩展直径，求平均值，与空白对照比较计算相对抑菌率。

表2 Glyantrypine家族生物碱衍生物I-1～I-10的抗植物病菌活性测试结果：

Glyantrypine家族生物碱衍生物在测试浓度为50μg/mL的条件下对14种被测试菌都表现出广谱的抑制活性。化合物I-1、I-5对苹果轮枯的抑制率均大于90％、I-2对辣椒疫霉的抑制率高达97％，高于商品化品种百菌清和多菌灵。